操作系统期末笔记
作者：互联网
操作系统
所有图片来自于B站王道操作系统视频教程。
第一章：操作系统：
1.定义：
1.负责管理协调硬件、软件等计算机资源的工作。
2.为上层的应用程序、用户提供简单易用的服务。
3.操作系统是系统软件，而不是硬件。
进程的知识：进程是一个程序的执行过程。执行前需要将该程序放到内存中，才能被CPU处理。
2.操作系统的功能
1.系统资源的管理者：处理机管理，存储器管理，文件管理，设备管理。
2.作为用户和计算机硬件之间的接口：命令接口，程序接口（由一组系统调用组成），GUI。
3.作为最接近硬件的层次。
3.操作系统的目标
方便性，有效性，可扩充性和开放性。
4.多道批处理系统的优缺点
1.资源利用率高:引入多道批处理能使多道程序交替运行。
2.统吞吐量大。：
3.平均周转时间长。
4.无交互能力。
单道批处理系统技术：
多道批操作系统技术：
5.分时系统的优缺点
分时操作系统：计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作用服务。
主要优点：解决了人机交互问题。
主要缺点：不能优先处理一些紧急任务，对于所有用户、作业都是公平的。。
1.多路性：允许多个用户共享同一台计算机。
2.独立性：每个用户在各自的终端上进行操作。
3.及时性：用户的请求在很短的时间内获得响应。
4.交互性：用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话。
6.实时系统与分时系统的比较
分时系统指的是终端用户与系统交互。
实时系统指的是信息的采集和控制。
实时操作系统的主要优点：能够优先响应一些紧急任务。
1.多路性：
分时系统：按分时原则为多个终端用户服务。
实时系统：指系统周期性地对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或执行机构进行控制。
2.独立性：互不干扰。
3.及时性：
分时系统：按照用户等待时间而确定。
实时系统：按照控制对象的截止时间来确定。
4.交互性：
实时系统：人与系统的交互性只限于访问系统中某些特定的专用服务程序。
分时系统：能够向终端用户提供数据处理，资源共享等服务。
5.可靠性：
分时系统：要求系统可靠。
实时系统：要求系统高度可靠。
7.并发
概念
指两个或多个事件在同一个时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的。但是微观上是交替进行的。
操作系统的并发性与并行性。
并发性：是指两个或者多个事件在同一时间间隔内发生。
并行性：是指两个或者多个事件在同一时刻发生。
总结：
第二章：进程
1.进程的定义。
程序段+数据段+PCB=进程
PCB是进程的唯一标志。
传统定义：
1.进程是程序的一次执行过程。
2.进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
3.进程是具有独立功能的程序在数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程定义：
进程是进程实体的动态运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程实体和进程的区别：
进程实体是静态的，进程则是动态的。
2.进程的特征
1.动态性：进行是程序的一次执行过程，是动态地产生、变化和消亡的。
2.独立性：进程是能独立运行，独立获得资源、独立接受调度的基本单位。
3.并发性：内存中有多个进程实体，各进程可并发执行。
4.异步性：各进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，操作系统要提供"进程同步机制"来解决异步问题。
5.结构性：每个进程都会配置一个PCB。结构上看，进程由程序段，数据段，PCB组成。
3.进程的状态和转换
三种基本状态：
运行态：占有CPU，并在CPU上运行。
就绪态：已经具备运行条件，但由于没有空闲CPU，而暂时不能运行。
阻塞态（又称为等待态）：因等待某一事件而暂时不能运行。
进程之间的转换：
4.挂起操作
进程除了就绪，执行，阻塞三种最基本的状态外，为子系统和用户观察和分析进程需要，还引入了一个对进程的重要操作---------挂起操作。
挂起操作作用于某个进程时，该进程将被挂起，该进程处于静止状态。
如果进程处于执行状态，进程将暂停执行。
如果进程处于就绪状态，进程此时暂不接受调度。
挂起操作与激活操作相对应。
挂起操作的引入的原因：
1.终端用户的需要。
2.父进程请求。
3.负荷调节的需要。
4.操作系统的需要。
5.进程同步
进程同步概念：
对多个相关进程在执行次序上进行调度，使并发执行的诸进程之间按照一定的规则共享系统资源，并能很好地相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。
临界资源的概念：
一个时间段内只能允许一个进程使用的资源。
临界区：访问临界资源的那一段代码。
同步机制（为了实现对临界资源的互斥访问）应遵循的规则：
6.信号量机制
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